BR112018074474B1 - WINDING DEVICE TO FACILITATE THE WINDING OF A CABLE ON A DRUM WINCH OF A POWER POINT, CRANE AND VESSEL ASSEMBLY - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um dispositivo de bobinamento (200) para facilitar o bobinamento de um fio (99, 99', 99") em um guincho do tambor (300) de um ponto de alimentação (fp). O dispositivo de bobinamento (200) compreende: uma estrutura (230) e um berço de suspensão (210) montado na estrutura mecânica (230). O berço de suspensão (210) compreende uma roldana de cabo rotativa (215) para recebimento do cabo (99, 99', 99"), e para guiar o cabo (99, 99', 99") para uma localização específica no guincho do tambor (300). O berço de suspensão (210) com a roldana de cabo (215) é montado em uma maneira deslizável na estrutura (230) de acordo com uma trajetória curvada (cp). A trajetória curvada (cp) é escolhida tal que um ângulo de frota (fa) do cabo (99, 99', 99") proveniente do ponto de alimentação (fp) é pelo menos parcialmente compensado de modo a reduzir os efeitos de frangeamento do cabo (99, 99', 99") na roldana de cabo (215) durante movimento deslizante da roldana de cabo (215) em uso operacional do dispositivo de bobinamento (200).The present invention relates to a winding device (200) for facilitating the winding of a wire (99, 99', 99") on a drum winch (300) of a feed point (fp). winding (200) comprises: a structure (230) and a suspension cradle (210) mounted on the mechanical structure (230). The suspension cradle (210) comprises a rotating cable pulley (215) for receiving the cable (99, 99', 99"), and to guide the cable (99, 99', 99") to a specific location on the drum winch (300). The suspension cradle (210) with the cable sheave (215) is mounted in a sliding manner on the structure (230) according to a curved path (cp). The curved path (cp) is chosen such that a fleet angle (fa) of the cable (99, 99', 99") from the point (fp) is at least partially compensated so as to reduce the effects of cable fraying (99, 99', 99") on the cable pulley (215) during sliding movement of the cable pulley (215) in operational use of the winding device (200).
Description
[001] A invenção se relaciona a um dispositivo de bobinamento para facilitar o bobinamento de um fio em um guincho do tambor de um ponto de alimentação. A invenção também se relaciona a uma montagem de guindaste compreendendo tal dispositivo de bobina- mento, e a uma embarcação compreendendo tal guindaste.[001] The invention relates to a winding device to facilitate winding a wire on a drum winch of a feeding point. The invention also relates to a crane assembly comprising such a winding device, and to a vessel comprising such a crane.
[002] Existem muitos campos de aplicação onde guinchos do tambor são para serem bobinados e desbobinados de modo a efetuar uma translação de um certo objeto. Exemplos de tais campos de aplicação são aplicações de elevação usando guindastes ambos onshore e offshore, isto é, na indústria petroquímica e indústria marítima. Um problema geral com Sistemas de guincho é que uara um bobimamento eficiente, um dispositivo de bobinamento ou sistema é necessário para facilitar a alimentação do respectivo fio ou cabo em uma maneira controlada. Expresso diferentemente, o dispositivo de bobinamento ou sistema tem que assegurar que o fio ou cabo seja alimentado em uma maneira alternante, tal que o fio ou cabo forme corretamente uma pilha simples no guincho do tambor. O dispositivo de bobinamento é tipicamente provido próximo ao guincho do tambor na trajetória do fio ou cabo sendo bobinado no guincho do tambor.[002] There are many application fields where drum winches are to be wound and uncoiled in order to effect a translation of a certain object. Examples of such fields of application are lifting applications using cranes both onshore and offshore, i.e. in the petrochemical industry and marine industry. A general problem with winch systems is that for efficient winding, a winding device or system is needed to facilitate the feeding of the respective wire or cable in a controlled manner. Expressed differently, the winding device or system has to ensure that the wire or cable is fed in an alternating manner, such that the wire or cable correctly forms a single pile on the drum winch. The winding device is typically provided next to the drum winch in the path of the wire or cable being spooled onto the drum winch.
[003] Um problema conhecido que o dispositivo de bobinamento tem que superar ou tolerar é que o fio ou cabo é tipicamente alimentado de um ponto, que em combinação com o movimento alternante do dispositivo de bobinamento resulta em um ângulo de frota variável do cabo que é alimentado ao dispositivo de bobinamento. O ângulo de frota é um termo que é bem conhecido no campo técnico de guinchos do tambor. O dispositivo de bobinamento tipicamente compreende uma roldana, que em um lado recebe o cabo, ou cabo a partir do ponto de alimentação e, no outro lado, alimenta o fio ou cabo ao guincho do tambor, no qual a roldana é translaada ou articulada para formar o movimento alternativo.[003] A known problem that the winding device has to overcome or tolerate is that the wire or cable is typically fed from a point, which in combination with the reciprocating movement of the winding device results in a variable fleet angle of the cable that is fed to the winding device. Fleet angle is a term that is well known in the technical field of drum winches. The winding device typically comprises a sheave, which on one side receives the cable or cable from the feed point and, on the other side, feeds the wire or cable to the drum winch, on which the sheave is translated or pivoted to form the alternative movement.
[004] Na técnica anterior, soluções diferentes foram reportadas, que abornam o problema do ângulo de frota.[004] In the prior art, different solutions were reported, which address the fleet angle problem.
[005] O EP 2.933.220A1 descreve uma roldana tolerante de ângulo de frota incluindo uma porção de corpo com uma circunferência circular, e definindo um plano central, um furo que se extende através da porção de corpo e configurado para recebimento de um eixo, e permitindo que a porção de corpo gire no plano central. A roldana adicionalmente compreende uma ranhura de cabo disposta na circunferência circular incluindo um fundo raiado com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um par de paredes laterais opostas, cada uma extendendo-se diretamente e tangencialmente de uma da primeira e segunda extremidade, e tendo um perfil curvo.[005] EP 2,933,220A1 describes a fleet angle tolerant sheave including a body portion with a circular circumference, and defining a central plane, a hole extending through the body portion and configured to receive an axle, and allowing the body portion to rotate in the central plane. The pulley further comprises a cable groove disposed on the circular circumference including a spoked bottom having a first end and a second end, and a pair of opposing side walls, each extending directly and tangentially from one of the first and second ends, and having a curved profile.
[006] A US 3.589.642 descreve um aparelho para uso no controle do ângulo de frota de um cabo sendo bobinado em um tambor. O aparelho inclui primeira e segunda roldanas para direcionamento do cabo para o tambor, referidas roldanas sendo montadas para movimento articulado sobre um eixo de articulação, que é perpendicular a um plano contendo o eixo de rotação do tambor. O aparelho inclui adicionalmente meios para montagem de referidas roldanas de tal maneira que as forças devido à tensão do cabo fazem com que pelo menos uma de referidas roldanas e referido eixo de articulação assentem em um plano comum e a elevação de referida uma roldana com relação ao referido eixo de articulação para o ângulo de frota determinado do cabo com relação ao tambor.[006] US 3,589,642 describes an apparatus for use in controlling the fleet angle of a cable being wound onto a drum. The apparatus includes first and second pulleys for directing the cable to the drum, said pulleys being mounted for pivotal movement about a pivot axis, which is perpendicular to a plane containing the axis of rotation of the drum. The apparatus further includes means for mounting said pulleys in such a way that forces due to cable tension cause at least one of said pulleys and said pivot axis to rest on a common plane and the elevation of said one pulley with respect to the said pivot axis for the determined fleet angle of the cable with respect to the drum.
[007] A US 4.015.798 descreve uma montagem de estrutura articulada, que é guiada para trás e para frente através de um guincho do tambor por um parafuso de condução de diamante duplo interco- nectado. Roldanas articuladas em uma montagem de estrutura alimentam o cabo, ou uma série de hidrofone de maneira a não criar tensões de esmagamento no cabo, ou forças de carga lateral durante desdobramento e recuperação. Devido a deposição física da estrutura e roldanas com relação ao guincho do tambor e sua co-ação mecânica com outros elementos estruturais relacionados, a roldana da frota está mais próxima do que as unidades atuais de modo que a estrutura total é mais compacta.[007] US 4,015,798 describes an articulated frame assembly, which is guided back and forth through a drum winch by an interconnected double diamond drive screw. Swivel pulleys on a frame assembly feed the cable, or a hydrophone array in such a way as not to create crushing stresses in the cable, or side loading forces during deployment and retrieval. Due to the physical deposition of the frame and sheaves in relation to the drum winch and their mechanical co-action with other related structural elements, the fleet sheave is closer than current units so the overall structure is more compact.
[008] O documento EP1.726.559A1 descreve um dispositivo de guia de cabo, particularmente para um guincho compreendendo um tambor no qual é possível enrolar e desenrolar seletivamente um cabo. O dispositivo compreende uma guia alongada que tem um perfil curvo em uma vista plana que fica, durante o uso, em um plano que é substancialmente paralelo ao eixo de rotação do tambor, e ao qual um deslizador está associado de forma deslizante. A corrediça suporta rotativamente uma polia com a qual o cabo é associável. A guia pode ser colocada acima do tambor do guincho e aproximadamente paralela a este.[008] Document EP1,726,559A1 describes a cable guide device, particularly for a winch comprising a drum on which it is possible to selectively wind and unwind a cable. The device comprises an elongated guide having a curved profile in a plan view which lies, during use, in a plane which is substantially parallel to the axis of rotation of the drum, and to which a slider is slidingly associated. The slide rotatably supports a pulley with which the cable is associable. The guide can be placed above the winch drum and approximately parallel to it.
[009] O documento US 2.473.628 divulga um dispositivo de con trole de cabo diferente para enrolar um tambor.[009] US 2,473,628 discloses a different cable control device for winding a drum.
[0010] O documento US 4.778.121 divulga um sistema de guia- mento diferente para um tambor de guincho.[0010] Document US 4,778,121 discloses a different guide system for a winch drum.
[0011] Conforme é tornado óbvio na discussão acima, as Soluções da técnica anterior se focalizam na criação de, ou tolerâncias do ângulo de frota, minimização do ângulo de frota nos sistemas de bobinamento. SUMÁRIO DA INVENÇÃO[0011] As is made obvious in the above discussion, Prior Art Solutions focus on creating, or fleet angle tolerances, minimizing the fleet angle in winding systems. SUMMARY OF THE INVENTION
[0012] A invenção tem por seu objetivo remediar ou reduzir pelo menos um dos problemas da técnica anterior, ou pelo menos proporcionar uma alternativa útil à técnica anterior.[0012] The invention has for its object to remedy or reduce at least one of the problems of the prior art, or at least to provide a useful alternative to the prior art.
[0013] O objetido é alcançado através de características que são especificadas na descrição abaixo e nas reivindicações que se seguem.[0013] The object is achieved through characteristics that are specified in the description below and in the claims that follow.
[0014] A invenção é definida pelas reivindicações de patente independentes. As reivindicações dependentes definem modalidades vantajosas da invenção.[0014] The invention is defined by the independent patent claims. The dependent claims define advantageous embodiments of the invention.
[0015] Em um primeiro aspecto, a invenção se relaciona a um dispositivo de bobinamento para facilitar o bobinamento de um cabo em um guincho do tambor de um ponto de alimentação. O dispositivo de bobinamento compreende: uma estrutura e um berço de suspensão montado na estrutura, no qual o berço de suspensão compreende uma roldana de cabo rotativa para recebimento do cabo, e para orientação do cabo para uma localização específica no guincho do tambor. O berço de suspensão com a roldana de cabo é montado em uma maneira deslizável próximo à estrutura de acordo com uma trajetória curvada, no qual a trajetória curvada é escolhida tal que um ângulo de frota do cabo proveniente a partir do ponto de alimentação é pelo menos parcialmente compensado de modo a reduzir efeitos de frangeamento do cabo na roldana de cabo durante movimento deslizante da roldana de cabo em uso operacional do dispositivo de bobinamento.[0015] In a first aspect, the invention relates to a winding device to facilitate the winding of a cable on a drum winch of a feed point. The winding device comprises: a frame and a frame-mounted suspension cradle, wherein the suspension cradle comprises a rotating cable sheave for receiving the cable, and for guiding the cable to a specific location on the drum winch. The suspension cradle with the cable sheave is mounted in a sliding manner close to the structure according to a curved path, in which the curved path is chosen such that a cable fleet angle coming from the feed point is at least partially compensated in order to reduce rope fraying effects on the rope sheave during sliding movement of the rope sheave in operational use of the winding device.
[0016] Os efeitos do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, são conforme segue. Primeiro de tudo, o berço de suspensão com a roldana de cabo é montado em uma maneira deslizável na estrutura (para qual muitas implementações são possíveis), de acordo com uma trajetória curvada. Em adição, esta trajetória curvada é escolhida tal que o ângulo de frota do cabo proveniente do ponto de alimentação é pelo menos parcialmente compensado para reduzir efeitos de frangeamento do cabo na roldana de cabo durante movimento deslizante da roldana de cabo. Esta compensação parcial do ângulo de frota significa que o ângulo entre o cabo e a trajetória curvada é mantido próximo a 90 graus, isto é, a trajetória curvada é escolhida tal que o cabo que de desloca do ponto de alimentação permanece substancialmente perpendicular à trajetória curvada independente do ângulo de frota. Outro modo de se dizer é que a roldana de cabo é mantida mais em plano com o cabo durante o movimento alternado do berço de suspensão.[0016] The effects of the winding device according to the invention are as follows. First of all, the suspension cradle with the cable pulley is mounted in a sliding manner on the frame (for which many implementations are possible), according to a curved path. In addition, this curved path is chosen such that the cable fleet angle from the feedpoint is at least partially compensated to reduce the effects of cable fraying on the cable sheave during sliding movement of the cable sheave. This partial compensation of the fleet angle means that the angle between the cable and the curved path is kept close to 90 degrees, i.e. the curved path is chosen such that the cable that travels from the feed point remains substantially perpendicular to the curved path. independent of fleet angle. Another way of saying it is that the cable sheave is kept more in plane with the cable during the reciprocating movement of the suspension cradle.
[0017] Essencial à invenção é que a roldana de cabo seja montada em uma maneira deslizável. Isto está em enorme contraste com as Soluções da técnica anterior, que pode usar uma roldana de cabo que é montada em um braço articulável. A vantagem da solução da presente invenção sobre esta solução é enorme, particularmente quando o ponto de alimentação está localizado adicionalmente distante do dispositivo de bobinamento. No caso de uma grande distãncia entre o ponto de alimentação e o dispositivo de bobinamento, o braço articulável também necessita de ser muito longo (ou estruturas muito complexas são necessárias). No dispositivo de bobinamento de acordo com a presente invenção, tal braço articulável é completamente dispensado, tornando a solução muito mais compacta e menos complexa.[0017] Essential to the invention is that the cable pulley is mounted in a sliding manner. This is in stark contrast to prior art solutions, which may use a cable pulley that is mounted on a pivoting arm. The advantage of the solution of the present invention over this solution is enormous, particularly when the feed point is located further away from the winding device. In case of a large distance between the feed point and the winding device, the pivot arm also needs to be very long (or very complex structures are needed). In the winding device according to the present invention, such an articulated arm is completely dispensed with, making the solution much more compact and less complex.
[0018] Para compreensão correta da invenção, o termo "ponto de alimentação" necessita de alguma definição. Com ponto de alimentação, é indicado um lugar onde o cabo é alimentado de quando se deslocando para e a partir do dispositivo de bobinamento (e eventualmente o guincho do tambor). Na prática, este coincide com uma localização ao longo da circunferência de uma roldana. Mesmo embora seja denominado um "ponto", isto não significa que ele seja literalmente um ponto fixo no espaço. No caso que uma roldana é usada para alimentar o cabo, este ponto efetivamente se move ao longo da circunferência da roldana quando o ângulo de frota muda.[0018] For a correct understanding of the invention, the term "power point" needs some definition. With feed point, a place is indicated where the cable is fed from when moving to and from the winding device (and eventually the drum winch). In practice, this coincides with a location along the circumference of a pulley. Even though it is called a "point", this does not mean that it is literally a fixed point in space. In the case that a pulley is used to feed the cable, this point effectively moves along the circumference of the pulley when the fleet angle changes.
[0019] Em uma modalidade do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, a trajetória curvada é definida tal que o ângulo de frota é substancialmente compensado ao longo do curso total da roldana de cabo em que o cabo permanece substancialmente em plano com a roldana de cabo durante o movimento deslizante da roldana de cabo em uso operacional do dispositivo de bobinamento. Esta modalidade aperfeiçoa adicionalmente a ideia inventiva por assegurar compensação substancial completa para o ângulo de frota ao longo do curso total do berço de suspensão e roldana.[0019] In one embodiment of the winding device, according to the invention, the curved path is defined such that the fleet angle is substantially compensated over the full course of the cable sheave in which the cable remains substantially in plane with the cable pulley during the sliding movement of the cable pulley in operational use of the winding device. This embodiment further improves the inventive idea by ensuring full substantial compensation for the fleet angle over the full travel of the suspension cradle and sheave.
[0020] Em uma modalidade do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, a trajetória curvada é ao longo de um curso total da roldana de cabo, uma trajetória substancialmente circular tendo seu centro coincidindo com o ponto de alimentação em uso operacional do dispositivo de bobinamento. Esta modalidade forma uma maneira conveniente de compensar o ângulo de frota sobre o curso total. Em uma modalidade alternativa, a trajetória curvada pode ser adaptada um pouco de modo a compensar o comportamento não-estático do ponto de alimentação.[0020] In one embodiment of the winding device, according to the invention, the curved path is along a full course of the cable pulley, a substantially circular path having its center coinciding with the feeding point in operational use of the device winding. This mode forms a convenient way to compensate the fleet angle over the full course. In an alternative embodiment, the curved path can be adapted somewhat to compensate for the non-static behavior of the feedpoint.
[0021] Em uma modalidade do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, o berço de suspensão é montado na estrutura, via um primeiro feixe de impulso, no qual o primeiro feixe de impulso compreende um trilho curvado no qual o berço de suspensão é montado na maneira deslizável. A provisão de um feixe de impulso tendo um trilho curvado forma uma implementação muito conveniente para assegurar a trajetória curvada escolhida para compensar o ângulo de frota.[0021] In one embodiment of the winding device, according to the invention, the suspension cradle is mounted on the structure, via a first impulse beam, in which the first impulse beam comprises a curved rail on which the suspension cradle it is mounted in the sliding way. The provision of an impulse beam having a curved track forms a very convenient implementation to ensure the chosen curved path compensates for the fleet angle.
[0022] Em uma modalidade do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, o berço de suspensão é adicionalmente montado na estrutura, via um segundo feixe de impulso deslocado a partir do primeiro feixe de impulso, no qual o segundo feixe de impulso compreende um segundo trilho curvado no qual o berço de suspensão é montado na maneira deslizável. A provisão de um segundo feixe de impulso proporciona uma construção mecânica mais estável. Ambos os feixes de impulso têm que serem configurados e colocados tal que eles ambos facilitam o movimento do berço de suspensão de acordo com a trajetória curvada escolhida.[0022] In one embodiment of the winding device, according to the invention, the suspension cradle is additionally mounted on the structure, via a second impulse beam displaced from the first impulse beam, in which the second impulse beam comprises a second curved rail on which the suspension cradle is mounted in a sliding manner. The provision of a second impulse beam provides a more stable mechanical construction. Both thrust beams have to be configured and placed such that they both facilitate movement of the suspension cradle according to the chosen curved path.
[0023] Uma modalidade do dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção, compreende adicionalmente um mecanismo de acionamento energizado, tal como um cilindro hidráulico, montado na estrutura, o mecanismo de acionamento energizado sendo acoplado ao berço de suspensão para atuação do berço de suspensão para controle de uma posição do berço de suspensão no referido trilho ou trilhos. O berço de suspensão é convenientemente atuado por meio do mecanismo de acionamento energizado nesta modalidade.[0023] One embodiment of the winding device, according to the invention, additionally comprises an energized drive mechanism, such as a hydraulic cylinder, mounted on the structure, the energized drive mechanism being coupled to the suspension cradle for actuating the cradle suspension for controlling a position of the suspension cradle on said rail or rails. The suspension cradle is conveniently actuated by means of the energized actuation mechanism in this mode.
[0024] Em um segundo aspecto, a invenção se relaciona a uma montagem de guindaste compreendendo um guindaste e um guincho do tambor para cooperação com o guindaste. A montagem de guindaste compreende adicionalmente o dispositivo de bobinamento, de acordo com a invenção. O dispositivo de bobinamento é colocado entre o guindaste e o guincho do tambor para facilitar o bobinamento do cabo no guincho do tambor. Esta modalidade forma uma aplicação importante da invenção.[0024] In a second aspect, the invention relates to a crane assembly comprising a crane and a drum winch for cooperation with the crane. The crane assembly additionally comprises the winding device according to the invention. The winding device is placed between the crane and the drum winch to facilitate cable winding on the drum winch. This embodiment forms an important application of the invention.
[0025] Em um terceiro aspecto, a invenção se relaciona a uma embarcação compreendendo a montagem de guindaste de acordo com a invenção. A montagem de guindaste, de acordo com a invenção, pode ser convenientemente colocada em uma embarcação flutuante, ou em um equipamento.[0025] In a third aspect, the invention relates to a vessel comprising the crane assembly according to the invention. The crane assembly according to the invention can conveniently be placed on a floating vessel or on a rig.
[0026] Em uma modalidade da embarcação de acordo com a invenção, o guindaste é colocado em um convés da embarcação, no qual o guincho do tambor é colocado sob o convés, e no qual o dispositivo de bobinamento é colocado sob o convés. Esta modalidade assegura uma colocação conveniente das respectivas partes na embarcação.[0026] In one embodiment of the vessel according to the invention, the crane is placed on a deck of the vessel, in which the drum winch is placed under the deck, and in which the winding device is placed under the deck. This modality ensures a convenient placement of the respective parts in the vessel.
[0027] Em seguida é descrito um exemplo de uma modalidade ilustrada nos desenhos acompanhantes, no qual:[0027] An example of an embodiment illustrated in the accompanying drawings is described below, in which:
[0028] a Figura 1 descreve uma modalidade de uma montagem de guindaste de acordo com a invenção;[0028] Figure 1 depicts an embodiment of a crane assembly according to the invention;
[0029] a Figura 2 descreve uma modalidade do dispositivo de bobinamento de acordo com a invenção;[0029] Figure 2 describes an embodiment of the winding device according to the invention;
[0030] a Figura 3 ilustra a operação do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma vista em perspectiva;[0030] Figure 3 illustrates the operation of the winding device of Figure 2 in a perspective view;
[0031] a Figura 4 ilustra a operação do dispositivo de bobinamento da Figura 2, mas conforme visto de uma perspectiva diferente;[0031] Figure 4 illustrates the operation of the winding device of Figure 2, but as seen from a different perspective;
[0032] a Figura 5 ilustra alguns outros detalhes do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uso operacional;[0032] Figure 5 illustrates some other details of the winding device of Figure 2 in operational use;
[0033] a Figura 6 ilustra ainda alguns detalhes do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma vista lateral,[0033] Figure 6 also illustrates some details of the winding device of Figure 2 in a side view,
[0034] a Figura 7 ilustra o dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma posição central;[0034] Figure 7 illustrates the winding device of Figure 2 in a central position;
[0035] a Figura 8 ilustra o dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma primeira posição extrema, e[0035] Figure 8 illustrates the winding device of Figure 2 in a first extreme position, and
[0036] a Figura 9 ilustra o dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma segunda posição extrema.[0036] Figure 9 illustrates the winding device of Figure 2 in a second extreme position.
[0037] A seguinte descrição de uma modalidade do dispositivo de bobinamento será discutida e particularmente concernente a sua aplicação a um guindaste na embarcação. Contudo, a invenção não é limitada a estes exemplos, e pode ser aplicada em qualquer aplicação de guincho, que faz uso de um dispositivo de bobinamento.[0037] The following description of an embodiment of the winding device will be discussed and particularly concerning its application to a crane on the vessel. However, the invention is not limited to these examples, and can be applied in any winch application, which makes use of a winding device.
[0038] A Figura 1 descreve uma modalidade de uma montagem de guindaste de acordo com a invenção.[0038] Figure 1 depicts an embodiment of a crane assembly according to the invention.
[0039] A montagem de guindaste é para uso em uma embarcação (não mostrada). A montagem de guindaste compreende um guindaste 100, um dispositivo de bobinamento 200, e um guincho do tambor 300, conforme mostrado. Esta modalidade do guindaste 100 compreende um pedestal de guindaste 110 com a grua articulada 160, conforme mostrado, mas a invenção se aplica a virtualmente qualquer tipo de guindaste. Um cabo 99 se desloca de uma roldana principal do guindaste 150 no guindaste 100 abaixo do dispositivo de bobinamento 200 e, em seguida, para o guincho do tambor 300. O dispositivo de bobinamento 200 de acordo com a invenção é particularmente vantajoso quando o pedestal do guindaste 110 é longo, isto é, quando existe uma grande distância entre a roldana principal do guindaste 150 e o dispositivo de bobinamento 200. O dispositivo de bobinamento 200 pode estar localizado abaixo de um convés principal da embarcação, montado na parte frontal do guincho do tambor 300, e centralizado no pedestal do guindaste 110.[0039] The crane mount is for use on a vessel (not shown). The crane assembly comprises a
[0040] A Figura 2 descreve uma modalidade do dispositivo de bobinamento 200 de acordo com a invenção. Conforme mostrado na Figura 2, o dispositivo de bobinamento 200 compreende uma estrutura de guia 230 montada em uma fundação do casco 250 acoplada ao convés da embarcação (não mostrado). Na estrutura de guia 230 compreende um primeiro (curvado) feixe de impulso 220a e um segundo (curvado) feixe de impulso 220b, conforme mostrado. Um destes feixes de impulso 220a, 220b existe deslizavelmente montado em um berço de suspensão 210 com uma roldana de cabo 215. O berço de suspensão 210 é atuado por um mecanismo de acionamento energizado (aqui é um cilindro hidráulico, mas pode ser muitos outros tipos de atuadores) 240. O cilindro hidráulico 240 compreende uma haste de pistão 241 que é conectada ao berço de suspensão 210. Para iniciar o deslizamento do berço de suspensão 210 sobre os feixes de impulso 220a, 220b, cada de referidos feixes de impulso 220a, 220b é formado com um trilho 220a1, 220b1, que coopera com o berço de suspensão 210. Referidos trilhos 220a1, 220b1 são curvados para facilitar o movimento do berço de suspensão 210 de acordo com uma trajetória curvada, conforme será adicionalmente explanado com referência a outras figuras.[0040] Figure 2 describes an embodiment of the winding
[0041] A Figura 3 ilustra a operação do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma vista em perspectiva. Neste desenho três posições diferentes do berço de suspensão são mostradas em uma. O cabo 99 tem foi também retirado para cada destas três posições. O cabo 99, 99’, 99" se desloca a partir da roldana principal do guindaste 150 em direção ao dispositivo de bobinamento. Quando o berço de suspensão 210 é movido da esquerda para a direita ao longo de seus trilhos, o cabo 99, 99’, 99" efetivamente "articula" ao redor de um ponto de alimentação fp conforme ilustrado. O ângulo de frota é definido com relação à posição vertical do cabo 99, 99’, 99" e, desse modo, varia entre um primeiro ângulo de frota máximo mfa e um segundo ângulo de frota máximo mfa’, conforme ilustrado. Desse modo, existe uma posição central P2 do cabo 99, no qual o ângulo de frota é zero, isto é, onde o berço de suspensão 210 e roldana de cabo 215 estão localizados retos abaixo do ponto de alimentação fp conforme ilustrado. Em seguida existe a primeira posição extrema P1 do berço de suspensão 210, no qual o cabo é indicado com o numeral de referência 99’. Finalmente, existe a segunda posição extrema P3 do berço de suspensão 210, no qual o cabo é indicado com o numeral de referência 99".[0041] Figure 3 illustrates the operation of the winding device of Figure 2 in a perspective view. In this drawing three different positions of the suspension cradle are shown in one.
[0042] A Figura 4 ilustra a operação do dispositivo de bobinamento da Figura 2, mas, conforme visto de uma perspectiva diferente. Esta figura serve para ilustrar a trajetória curvada cp conforme mencionado nas reivindicações. Pode ser observado a partir da figura que a trajetória curvada cp segue um círculo com seu centro localizado no ponto de alimentação fp. É também mostrado na figura que o cabo cruza esta trajetória curvada cp perpendicularmente independente do ângulo de frota fa. O dispositivo de bobinamento 200, junto com o guincho do tambor 300, assegura um bobinamento preciso do cabo no guincho do tambor 300, e resulta em desgaste mínimo do cabo 99 e referidas referidas roldanas 150 (Figura 1), 215 e não dá (ou desprezível) forças laterais na roldana de cabo 215 devido à orientação curvada da roldana de cabo 215. Não existirá (ou um desprezível) ângulo de frota entre o cabo 99 proveniente do guincho do tambor 300 e o ponto no qual ele encontra a roldana de cabo 215 do dispositivo de bobinamento 200. Em adição, não existirá (ou um desprezível) ângulo de frota entre o cabo 99 proveniente do de alimentação fp e para a roldana de cabo 215 (Figura 1).[0042] Figure 4 illustrates the operation of the winding device of Figure 2, but as seen from a different perspective. This figure serves to illustrate the curved trajectory cp as mentioned in the claims. It can be seen from the figure that the curved path cp follows a circle with its center located at the feed point fp. It is also shown in the figure that the cable crosses this curved path cp perpendicularly regardless of the fleet angle fa. The winding
[0043] A Figura 5 ilustra alguns outros detalhes do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uso operacional. A Figura 6 ilustra ainda alguns outros detalhes do dispositivo de bobinamento da Figura 2 em uma vista lateral. No uso operacional do dispositivo de bobinamento 200, a força resultante a partir do cabo 99 será distribuída, via a roda de cabo 215, o berço de suspensão 210, os feixes de impulso 220a, 220b, a estrutura de guia 230, à fundação do casco 250. A força lateral a partir do cilindro hidráulico 240 não causará qualquer força de inclinação no berço de suspensão 210 devido à posição em linha do cilindro hidráulico 240 com as faces deslizantes dos feixes de impulso (braço em alavanca). A Figura 6 ilustra isto melhor.[0043] Figure 5 illustrates some other details of the winding device of Figure 2 in operational use. Figure 6 further illustrates some other details of the winding device of Figure 2 in a side view. In operational use of the winding
[0044] A Figura 7 ilustra o dispositivo de bobinamento da Fig, 2 em uma posição central P2. A Figura 8 ilustra o dispositivo de bobinamento da Figura 2 na segunda posição extrema P3. O cilindro hidráulico 240 está completamente retraída nesta posição. A Figura 9 ilustra o dispositivo de bobinamento da Figura 2 na primeira posição extrema P1. O cilindro hidráulico 240 está completamente envolvido nesta posição. Todas as partes relevantes foram discutidas em relação das outras figuras.[0044] Figure 7 illustrates the winding device of Fig, 2 in a central position P2. Figure 8 illustrates the winding device of Figure 2 in the second extreme position P3.
[0045] Na descrição das figuras, foi ilustrado como o berço de suspensão 210 com a roldana de cabo 215 é acionado paralelo a roração do eixo do guincho do tambor pelo mecanismo de acionamento energizado (isto é, cilindro hidráulico) 240. Para evitar qualquer ângulo de frota do cabo de aço indesejado, o berço de suspensão 210 é disposto para se mover em um pêndulo com o tipo de roldana do guindaste 150 como o centro. Devido a este arranjo, a roldana de cabo 215 não é submetida a quaisquer forças laterais. Além disso, devido ao fato que o fio 99 é mantido em linha com a roldana de cabo 215, a vida útil do fio (geralmente produzido de aço) é aumentada. O mecanismo de acionamento energizado 240 é, de preferência, localizado em linha com o centro dos feixes de impulso 220a, 220b de modo a evitar forças de inclinação no berço de suspensão 210.[0045] In the description of the figures, it was illustrated how the
[0046] Deve ser notado que as modalidades acima mencionadas ilustram preferivelmente do que limitam a invenção, e que aqueles versados na técnica serão capazes de determinar muitas modalidades alternativas sem fugir do escopo das reivindicações em anexo. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser construídos como limitando as reivindicações. O uso do verbo "compreende" e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas outras do que aquelas citadas em uma reivindicação. O artigo"um" ou "uma" precede que um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. O mero fato que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não pode ser usada como vantagem. Na reivindicação de dispositivo que enumera vários meios, vários destes meios podem ser concretizados por um e o mesmo item de hardware.[0046] It should be noted that the aforementioned embodiments illustrate rather than limit the invention, and that those skilled in the art will be able to determine many alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In the claims, any reference signs placed in parentheses must not be construed as limiting the claims. The use of the verb "understands" and its conjugations does not exclude the presence of elements or steps other than those cited in a claim. The article "a" or "a" precedes that an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. The mere fact that certain measures are recited in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures cannot be used to advantage. In the device claim that enumerates several means, several of these means can be realized by one and the same item of hardware.
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